در دهههای اخیر آلودگی آبها ناشی از مصرف گسترده تتراسایکلین در پزشکی و دامپزشکی به یکی از مشکلات جدی زیست محیطی تبدیل شده است چراکه این ماده به سختی تجزیه میشود و بخش زیادی از آن از بدن حیوانات و انسانها دفع شده و میتواند سبب آسیب به منابع آبی، ایجاد مقاومت آنتیبیوتیکی و خطرات جدی برای سلامت انسان شود. بنابراین حذف این مواد آنتیبیوتیکی از پسابها بسیار ضروری است. در این راستا، روش جذب سطحی با استفاده از جاذب ارزان قیمت و در دسترس کائولن به عنوان یک روش کم هزینه و کارآمد برای حذف تتراسایکلین از جریانهای آلوده بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، استفاده از کائولن خام بهعنوان یک ماده معدنی به دلیل عدم تکرارپذیری درنتیجه تنوع ترکیبات و وجود ناخالصی، جداسازی دشوار از محلول واکنش و نیز ظرفیت جذب محدود با چالشهایی همراه میباشد. از جمله راهکارهای موثر برای رفع مشکلات بکارگیری کائولن به عنوان جاذب میتوان به فرآوری شیمیایی و استفاده از فریتهای مغناطیسی اشاره نمود. بنابراین در پژوهش حاضر تاثیر اصلاح ساختار و سطح کائولن با استفاده از فرآوریهای شیمیایی اسیدشویی و بازشویی، اثر دمای کلسیناسیون بر خواص مغناطیسی و عملکردی فریت نیکل، تاثیر بکارگیری ترکیب درصدهای مختلف فریت نیکل در ساختار کائولن فرآوری شده و نیز اثرگذاری پارامترهای عملیاتی مختلف بر راندمان حذف مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج تستهای شناسایی نشان داد که فرآوری شیمیایی کائولن نه تنها ساختار کائولن را دچار تخریب نمیکند بلکه سبب میشود مورفولوژی یکنواختتر و همگنتر شود. علاوه بر این استفاده از فرآوریها میتواند مشکل عدم تکرارپذیری و وجود ناخالصیها را در ساختار کائولن رفع نماید. در میان روشهای مختلف، کائولن اصلاح شده با روش بازشویی منجر به ایجاد جاذب با توزیع یکنواختتر سایتهای فعال، مساحت سطح بیشتر، موفولوژی یکنواختتر و عملکرد بهتر در حذف پساب حاوی تتراسایکلین میشود که این نتایج با آنالیزهای شناسایی مختلف تأیید شد. از سوی دیگر، دمای کلسیناسیون تاثیر بسیار زیادی بر عملکرد جاذب فریت نیکل دارد و بهترین عملکرد و خاصیت مغناطیسی در نمونه تکلیس شده در °C 400 مشاهده شد. مطالعات نشان داد که حضور 40 درصد وزنی فریت نیکل در کنار کائولن بازشویی بیشترین میزان حذف و ظرفیت جذب را از خود نشان داد. این عملکرد بهبود یافته میتواند به دلیل برهمکنش بسیار قوی میان کائولن-فریت، مورفولوژی همگن و توزیع مناسب فریت نیکل روی سطح کائولن، مساحت سطح مناسب و دسترسی بهتر به سایتهای فعال اتفاق افتاده باشد که با آنالیزهای شناسایی نیز تأیید شد. این در حالی است که بکارگیری بیشتر از فریت نیکل اگرچه منجر به افزایش مساحت سطح میشود، اما به دلیل تجمع و کلوخه شدن ذرات، عملکرد جاذب افت پیدا میکند. حداکثر میزان حذف و ظرفیت جذب تتراسایکلین در شرایط بهینه عملیاتی (7=pH، غلظت آلاینده ppm 10 و دوز جاذب g/L 1) حاصل شد که این مقدار به ترتیب 3/97% و mg/g 73/9 است. به علاوه، مطالعات ایزوترمی و سینتیکی نشان داد که نتایج تستهای عملکردی با ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بهترین برازش را دارد. افزون بر این، جاذب منتخب پس از 5 سیکل استفاده مجدد همچنان عملکرد مناسب خود را حفظ کرده و تغییری در میزان حذف و ظرفیت جذب آن مشاهده نشده است که نشان میدهد با مغناطیسی نمودن جاذب کائولن میتوان بدون تلفات جاذب را بازیابی نمود.
